中国不仅是个有年产四五十亿克拉金刚石材料的超级大国，而且也是金刚石工具生产大国。金刚石工具的出现与应用，有力促进了科学技术和工业的发展，具有划时代的意义。越来越多的事实证明，现代科学技术和现代工业的发展，更是离不开金刚石工具的创新。

中国生产各种品级的金刚石材料为金刚石工具的大发展提供了充分的资源。如此丰富的资源，只有做成工具服务于社会，才能充分体现出真正的技术价值和显现其王者的风范。

中国金刚石工具的开发与应用，滞后于金刚石材料的发展是业内人士的共认。目前中国金刚石工具工业的现状不晓得用“仿制品、中、低档产品是主流；自主创新产品凤毛麟角，高端产品寥寥；中、低档市场非我莫属，专业市场为人所垄断”来概括是否合适。如果这个判断基本正确的话，那么，如何突破落后的重围，则是个亟待解决的问题。为此，w66最给力的老牌拟从金刚石工具发展的战略思想、有利条件、把握机遇和突出重点等几个方面谈点初浅之见。

1、发展、战略

金刚石工具发展方针：

“围绕支柱、突出重点、瞄准高端、开拓创新”。

围绕信息、汽车、建筑、能源等支柱产业。

突出高效、高精、节能、节材、环保等重点问题。

瞄准高端市场，走品牌之路，向欧美市场进军。

2、把握机遇

2.1 部分发达国家市政公路施工中已明文规定在高速公路、机场跑道、公共广场修复中必须用金刚石锯片进行切割，禁止采用传统的手工开挖。

2.2 欧美等国家的高速公路和机场均已近百年的历史，已进入修补、重建高峰期。

2.3 亚洲发展中国家则正开始高速公路、大型机场兴建高峰期。

预计未来5~10年内，金刚石工具的需求仍保持每年10%以上的速度增长。

2.4 金刚石工具制造业的重心正在经历由制造费用昂贵西方欧、美国家向原材料、劳动力成本相对较低廉的亚洲国家不可逆转的转移。在未来的几年里专业金刚石工具生产将迎来这一转移的高峰期，也是中国厂家面临“跨越式发展”的历史机遇期。

3、突出重点

我国金刚石工具制造商未来发展趋势应是向附加值高的专业工具市场进军，由仅占市场总额的DIY市场，向市场总额80%的专业市场过渡，是中国金刚石工具厂家获得发展机遇的必然选择。

我国金刚石工具企业必须加强内部合作协调发展，着重做好以下几个具有潜力领域的文章。

3.1 PCBN和PCD刀具

表1、复合超硬材料刀具市场占有率

公司	市场占有率
元素六公司	30.00%
DI公司	20.00%
日本住友	18.00%
韩国日进	9.00%
Mega Diamond	4.50%
Tomei Diamond（日本东明）	4.50%
Dennis Tools	4.00%
其它	6.00%
合计	100%

2009年主要复合超硬材料的市场容量如下：

石油用PCD全球市场容量约97亿人民币，其中国内市场容量约为6亿人民币。

煤矿山用全球市场容量超过200亿人民币。

拉丝模坯目前全球市场容量为5亿人民币。

刀具用PCD复合片的市场容量也达到100亿人民币以上。

2009年全球石油用钻头市场容量预计将达到400亿人民币。

矿山用钻头市场容量接近1000亿人民币。

复合超硬材料刀具的市场容量为500亿人民币左右。

3.2 高速磨削技术

高速磨削是一种集高效、优质于一身的先进制造技术。国际生产工程学会（CIRP）将它确定为21世纪的中心研究方向之一。

在难加工材料的高速磨削中，主要使用超硬磨料砂轮。大幅度提高生产效率及加工质量并降低成本。

高速、高效、高精度磨削已成为CBN磨削技术主流。使用速度80~120m/s,150~200m/s的砂轮逐步进入实用阶段。

3.3 金刚石串珠绳锯

我国荒料开采已进入金刚石绳锯时代。不久的将来，中国将成为世界金刚石绳锯的加工基地。金刚石绳锯开采技术是当今世界石材开采的主流，是石材矿山开采现代化的标志。中国是世界石材大国，石材资源、石材加工、产品消费和国际贸易额均居首位。不言而喻，其发展空间巨大。使其成为21世纪“绿色”拆近工具的首选。在矿山开采，石材锯切及大型建筑的构件工程中得到成功应用和推广。2007年，金刚石绳锯在国内大理石和花岗岩开采约100个矿山投入使用，一粗略估计2007年产量超过40万m，产值超亿元，出口量约占12%~15%。

3.4 高精度超薄片

高精度超薄超硬材料切割砂轮是指直径为50~200mm、厚度01~1.0 mm、厚度公差±0.002~0.005 mm、平行度或平面度小于0.002~0.005 mm、内孔精度为H6、同心度＜0.01 mm的超薄型金刚石或CBN切割砂轮，简称超薄片。

经郑州磨料磨具磨削研究所专家攻关，于2001年在国内率先取得成功。填补了超薄片的成套制造技术的国内空白。产品尺寸精度、形位精度以及各项使用性能指标均达到国外同类产品先进水平。

3.5 半导体工业硅材的加工

目前95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路（IC）是用硅材料制成的。因此，硅材料生产及其加工在半导体与集成电路生产中具有重大作用与地位。我国半导体行业的规模与世界差距甚大。20世纪末，世界上共有芯片生产线949条，我国仅25条，占世界的2.6%。2000年世界半导体行业销售总额达2221亿美元，而我国仅为31.3亿美元，为世界销售额的1.4%。规划到2010年我国集成电路产量要达到500亿块，销售额超过2000亿元。占世界市场的份额为5%，满足国内市场需求达50%

3.6 固结磨料金刚石线锯

到目前为止，硅晶半导体硬脆材料切割主要采用游离磨料线切割锯切技术。

作为芯片的单晶硅片，加工精度要求非常高，经过切割、研磨、抛光等机械加工后表面粗糙度要求达到纳米和亚纳米。在整个加工工序中，切割加工占有很重要的地位。

切割表面粗糙度及其它质量指标影响成品率，切割费用在整个加工成本中占有很大比例。线锯具有切缝窄、锯切效率高、切片质量好、对环境污染小、能加工大直径工件等优点。

表2、半导体硅晶圆（芯片）加工用的金刚石工具

序号	晶圆（芯片）加工工序	应用的金刚石工具
1	单晶硅锭截断	外圆或内圆切割锯片
2	单晶硅晶锭磨外圆	金刚石电镀或烧结杯形砂轮
3	切片	内圆电镀金刚石锯片，加SiC切割，金刚石电镀线切割
4	晶圆倒角	槽形小砂轮研磨
5	磨削（精磨与精磨）	杯形金刚石砂轮端面磨削
6	CMP化学机械抛光	金刚石电镀修整器嵩温钎焊金刚石均布修整器，PCD修整器
7	晶圆背面减薄磨削	平面砂轮磨削，杯形刚石砂轮端面磨削
8	划片	电镀无轮毂与有轮毂锯片，树脂结合剂锯片

目前发展方向为：

（1） 提高线锯的制造效率；

（2） 提高金刚石线锯的使用寿命；

（3） 提高切割质量。

3.7 加大纳米金刚石应用的开发力度

纳米金刚石是21世纪最具发展前景的金刚石结构和功能材料之一。纳米金刚石兼具有金刚石和纳米颗粒的双重特性。纳米金刚石是利用炸药所产生的瞬时超高压高温使石墨或炸药中的游离碳转变成金刚石的。

2000年后，纳米金刚石及其下游产品的研发工作曾出现过一个不大不小的“热潮”。纳米金刚石生产线拔地而起，两三年内纳米金刚石材料的产业化初具规模，产能超亿克拉。产品有纳米金刚石单晶和纳米金刚石多晶。为下游产品的开发提供了资源。

纳米金刚石有望用于：

（1）抛光液，计算机磁头工业使用的微米级抛光液已不能适应计算机磁头的发展。加工1m²的表面，纳米金刚石的单位消耗为0.01~0.01KG。

（2）润滑液，作为内燃机磨合油的添加剂是近来才出现的一个研究方向。纳米金刚石的单位消耗1000KG润滑油中为0.01~0.02KG。

（3）复合电镀，材料的复合化是材料发展的必然趋势，复合镀层已成为表面工程领域的研究热点之一。

（4）涂料，汽车及建筑工业用特种涂料有880万美元的市场，到2007年增长为1210万美元，且呈不断增长的势头。

（5）隐身材料，用少量纳米金刚石悬浮在涂料中，将其涂在飞机、坦克、导弹、军舰上，可以起到隐形防腐作用。

（6）医疗，纳米金刚石可应用于肿瘤学、肠胃学、心脏学、血管疾病的诊治。一个疗程约需0.02~0.05克的纳米金刚石。

由于纳米金刚石的分散技术和分级技术问题解决得不十分理想，而制约着它的应用。

尽管纳米金刚石在应用中仍遇到种种技术难题，w66最给力的老牌常州华中集团有限责任公司还是准备去尝试尝试。

4、制造金刚石工具的新技术亮点

4.1 钎焊技术

被业内权威专家评价为金刚石工具制造的一项极具革命意义的创造发明。

4.2 纳米技术

纳米陶瓷结合剂的成功开发，解决了目前传统陶瓷结合剂难以解决的低温烧结问题。

4.3 均布技术

在进行切边修整试验中，金刚石颗粒有序排列锯片，其寿命比无序排列的锯片的寿命提高20%，而功率消耗却低15%。

在混凝土的切割试验中，金刚石颗粒有序排列的锯片，与以前用普通法制作的锯片相比，刀具寿命提高40%，而切割速度则提高了70%。

将来，利用最优的控制技术控制金刚石颗粒的间距，并依据应用和工作条件寻求最优的颗粒有效内部间距，将会制作出最出色的金刚石锯片。即金刚石颗粒的有序排列技术的应用将改变金刚石刀具的设计观念。即传统方法的类比观念必将利用这种机会改变成数字观念。

4.4 预合金技术

金刚石工具替代钴粉的开发与应用，是一项具有明显经济意义和学术价值的课题。提高了胎体的致密性和均匀性，从而改善胎体的磨损状态。可以提高胎体对金刚石的包镶能力，且抗冲击能力也好。不易氧化，便于保存，并可简化工具的制造工艺，经济效益较好。

5、展望

5.1 创建若干各具特色的金刚石工具制造龙头企业、拥有高素质研发人才团队和先进测试装备的研究中心，以及现代化管理的生产基地。

5.2 解放思想，坚定不移地走发展品种、创品牌的自主创新之路。因为梦想，所以w66最给力的老牌创造；因为创造，所以w66最给力的老牌进步；因为进步，所以w66最给力的老牌产生新的梦想……

5.3 w66最给力的老牌深信，只要全行业共同携手，用当年抓粗颗粒高强度金刚石技术攻关的劲头，金刚石工具工业做强做大的目标定能实现。